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基于多体系统动力学的2K-V型摆线针轮减速器动态传动精度仿真分析

作 者: 朱斌
导 师: 秦伟
学 校: 重庆大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: 2K-V型摆线针轮减速器 回转传动误差 参数化建模 模态中性文件 多体系统动力学
分类号: TH132.46
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 83次
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内容摘要


2K-V型摆线针轮行星传动是由2K-V型行星传动与K-H-V型行星传动复合而成的一种新型行星传动机构,兼顾了2K-H负号机构的高效率和少齿差传动的大速比的特点,同时仍属于一种少齿差行星传动。它具有承载能力大、传动精度高、扭转刚度大、回差小、传动效率高、体积小、重量轻、结构紧凑等优点。该传动机构广泛应用于船舶、冶金、化工、矿山、起重运输,包括工业机器人、航空航天等一些特殊领域。论文针对间隙和关键零件的弹性变形均会对2K-V型摆线针轮减速器的传动精度造成影响,在Pro/E中创建三维参数化模型,结合ANSYS和ADAMS建立多体系统动力学模型进行多体系统动力学仿真,研究分析间隙和弹性变形对2K-V型摆线针轮减速器的传动精度的影响情况。综合概括起来,本文的主要研究内容如下:①介绍了减速器的工作原理、摆线轮的修形方式、摆线轮的最佳修形方法及最佳修形量、和减速器的回转传动精度原理,为后续分析各种影响传动精度的因素奠定理论基础。②采用三维建模软件Pro/E对减速器的各个零件进行三维参数化设计并进行了参数化装配,完成减速器的参数化建模工作。结合了有限元分析软件ANSYS生成关键零件的模态中性文件,为后面建立多体系统动力学模型做好准备工作。③在ADAMS中建立间隙和弹性变形影响因素下的多刚体系统动力学模型或刚柔耦合系统动力学模型并进行多体系统动力学仿真,获得这些影响因素下的转角误差曲线。通过对比分析这些转角误差曲线,得到一些影响减速器回转传动精度的结论。通过对减速器的动力学仿真分析,得到间隙和弹性变形对减速的传动精度造成的影响情况,为设计、制造高精度2K-V型摆线针轮减速器提供了设计依据。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 2K-V 型摆线针轮减速器的国内外研究现状  8-10
    1.2.1 2K-V 型摆线针轮行星齿轮传动的发展状况  8-9
    1.2.2 回转传动精度理论及其仿真的研究现状  9-10
  1.3 论文的研究目的及意义  10-11
    1.3.1 论文的研究目的  10-11
    1.3.2 论文的研究意义  11
  1.4 论文的研究内容  11-13
2 运动学分析及动态传动精度原理分析  13-25
  2.1 2K-V 型摆线针轮行星传动运动学分析  13-16
    2.1.1 2K-V 型摆线针轮行星传动原理  13-15
    2.1.2 2K-V 型摆线针轮行星传动的传动比计算  15-16
  2.2 摆线针轮传动的啮合原理  16-23
    2.2.1 摆线针轮传动的齿廓曲线  16-17
    2.2.2 摆线针轮传动符合齿廓啮合基本定律  17-19
    2.2.3 摆线轮的标准齿形方程式  19-20
    2.2.4 摆线轮的齿廓修形及其通用齿形方程式  20-22
    2.2.5 摆线轮的最佳修形方法及其最佳修形量  22-23
  2.3 动态传动精度原理分析  23-24
    2.3.1 回转传动误差类型  23
    2.3.2 回转传动误差原理  23-24
  2.4 本章小结  24-25
3 三维参数化建模  25-35
  3.1 Pro/ENGNIEER 软件的简单介绍  25-26
  3.2 2K-V 型摆线针轮减速器的三维参数化建模  26-34
    3.2.1 零件的参数化建模  26-31
    3.2.2 2K-V 型摆线针轮减速器的总体装配  31-33
    3.2.3 2K-V 型摆线针轮减速器的爆炸图  33-34
  3.3 本章小结  34-35
4 多体系统动力学仿真及动态传动精度分析  35-61
  4.1 关键零件MNF 文件的生成  36-40
    4.1.1 ANSYS 软件简介  36
    4.1.2 关键零件柔性体的建立  36-40
  4.2 多体系统动力学模型的建立  40-53
    4.2.1 ADAMS 软件简介  40-41
    4.2.2 多体系统动力学计算理论  41-45
    4.2.3 接触力分析  45-47
    4.2.4 约束分析  47-48
    4.2.5 柔性连接轴套力分析  48-49
    4.2.6 多体系统动力学模型  49-51
    4.2.7 添加约束和载荷  51-53
  4.3 2K-V 型摆线针轮减速器的传动精度分析  53-60
    4.3.1 减速器的传动比验证与模型参数  53-54
    4.3.2 间隙对传动精度的影响  54-58
    4.3.3 关键零件的弹性变形对传动精度的影响  58-60
  4.4 本章小结  60-61
5 结论与展望  61-63
  5.1 结论  61
  5.2 展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录 A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录  67

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 机械传动机构 > 啮合传动 > 减速器及变速器
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